颈动脉狭窄检测:B超和颈动脉造影结果相关性分析

发表时间:2017/7/20   来源:《航空军医》2017年第9期   作者:唐旸烁
[导读] 有研究对B超可有效测得颈动脉狭窄程度进行了报道[9]。其中,有研究表明结合流速准则解释时,B超可提高颈动脉狭窄精确性[9]。

(中南大学湘雅医院超声影像科  湖南长沙  410086)
  摘要:目的 评估超声检测颈动脉狭窄的价值。方法 96例患者134条颈动脉行B超和颈动脉造影检查。为了测定B超和彩超的颈动脉狭窄程度,在纵向图像上捕捉颈内动脉最狭窄段。捕捉B超或彩超颈内动脉最狭窄段的横断位扫描后,用电子游标卡尺测定始部直径(OD)和残腔直径(RD)。采用ASCET和ECST分析颈动脉造影结果。皮尔森相关分析和线性回归分析方法分析B超和颈动脉造影结果相关性。结果 无论是ECST法(R = 0.853,P<0.001),还是NASCET法(R = 0.828,P< 0.001),B超检测结果与经股颈动脉血管造影测定颈动脉狭窄程度呈显著正相关关系。根据ECST 法颈动脉狭窄程度分层分析时,B超颈动脉狭窄程度>50%组的精度为93.2%,B超颈动脉狭窄程度>60%组的精度为88.0%,B超颈动脉狭窄程度>65%组的精度为81.2%。根据NASCET 法颈动脉狭窄程度分层分析时,B超颈动脉狭窄程度>60%组的精度为86.5%,B超颈动脉狭窄程度>70%组的精度为82.7%,B超颈动脉狭窄程度>75%组的精度为82。0%。结论 无论是通过ECST法计算,还是通过NASCET法计算,B超测定的颈动脉狭窄程度与动脉血管造影测定的颈动脉狭窄程度之间具有较强的阳性相关性。
  关键词:颈动脉狭窄;超声;准确性;动脉血管造影
  引言
  根据目前临床诊疗指南,颈动脉狭窄治疗指征是基于存在临床症状和颈动脉狭窄程度(carotid stenosis%,CS%)[1]。近几十年来,经股动脉血管造影一直是衡量颈动脉狭窄程度的金标准。但由于经股颈动脉血管造影(CA)具有侵袭性,且因颈动脉栓塞而具有脑梗死的潜在风险,以及具有造影剂相关的副作用,经股颈动脉血管造影一直不能作为常规检查手术。为了避免经股颈动脉血管造影的侵袭性,在诊断颈静脉狭窄的过程中还采用CT血管造影或磁共振血管造影。
  血管造影只能显示管腔及动脉狭窄或扩张的发光图,而无法显示动脉管壁及其外部的病变形态。相反,超声显示B超图象上的动脉管壁斑块形态以及流速和流向等血流生理特性。由于超声无侵袭性,目前已作为常规手段用于诊断颈动脉疾病。然而,B超测定动脉狭窄程度一直未能用于临床实践。
  2003年,美国放射年会超声会议(Society of radiologists in ultrasound consensus conference)[2]就颈动脉狭窄的超声检查和诊断标准的统一性达成共识,提出所有颈动脉CDPI检测应选择二维灰阶显像、彩色血流显像和多普勒频谱分析3种方式,将颈动脉狭窄的诊断分类为正常或狭窄<50%、狭窄50%-69%、狭窄≧70%到接近闭塞、完全闭塞等级。
  目前实践中,双功超声仪配备彩色多普勒超声诊断仪、较高分辨率的能量多普勒超声图像和B超图像。本研究拟探讨B超测定颈动脉狭窄程度与颈动脉血管造影的相关性。
  1研究对象与方法
  1.1 研究对象
  本研究方案经我院伦理审查委员会的批准。回顾性分析2006年10月至2009年6月间我院收治的101例行颈动脉狭窄患者的颈动脉超声及动脉造影结果。其中,96例患者共133条(双侧37条,单侧59条)颈动脉入选本相关分析。排除1条严重钙化动脉及5条缺少数据动脉。入选患者人口统计学和临床特点如表1所示。
  表1 患者一般特征

  1.2 B超颈动脉狭窄程度测定
  所有超声检查均由我院高年资B超技师操作进行,并由一名B超科教授审核检查结果。为了测定B超和彩超的颈动脉狭窄程度,在纵向图像上采用9-3 MHz线阵探头以多普勒超声照射角度60°测定收缩期峰值流速(PSV)以捕捉颈内动脉最狭窄段。捕捉B超或彩超颈内动脉最狭窄段的横断位扫描后,用电子游标卡尺测定始部直径(OD)和残腔直径(RD)。残腔直径定义为颈内动脉最狭窄段处残腔的最短直径,始部直径定义为从外部介质至同一平面、同一残腔直径方向病变动脉的外部介质所测得的直径(图1)。用以下式计算B超的颈动脉狭窄程度:CS% = (1 ? [RD/OD]) x 100%。
  
  图1  B超测定颈动脉狭窄程度
  1.3 颈动脉血管造影测定颈动脉狭窄程度
  只有当患者拟行支架置入术和(或)球囊扩张术等介入治疗并以经股动脉导管通过双向血管造影系统——Allura Xper FD 20/10血管造影系统(美国马萨诸塞州安多弗Phillips Healthcare)和Altis zee血管造影系统(德国福希海姆Siemens Medical System)进行介入治疗时才适用颈动脉血管造影。颈动脉血管造影图像由两名影像科专家阅片,阅片专家对B超检查结果不知情。阅片者间无显著性差异。于医学影像存储与传输系统图像上采用电子游标卡尺于颈内动脉(ICA)最狭窄段对颈动脉血管造影颈动脉狭窄程度进行测定。测定颈动脉狭窄程度时在颈动脉狭窄的前后位和侧位之间选择最狭窄段。
  1.4 统计分析
  为了确定B超与血管造影片颈动脉狭窄程度之间的相关性,进行皮尔逊相关系数分析和线性回归分析。采用经北美症状性颈动脉内膜切除术试验协作组标准(North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial,NASCET) 和欧洲颈动脉外科试验协作组标准(and European Carotid Surgery Trial,ECST)测定的血管造影片颈动脉狭窄程度进行相关分析。对敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值生成受试者工作特征曲线,B超颈动脉狭窄程度相关系数在血管造影片亚类50%~99%、60%~99%和70%~99%中估算。用SPSS 17.0版(美国伊利诺伊州芝加哥SPSS公司)进行所有统计计算,双侧检验中P<0.05为有统计学意义。
  2 结果
  2.1 颈动脉狭窄的B超检测结果
  根据B超与血管造影片颈动脉狭窄程度,颈静脉狭窄的分布如表2所示。B超颈动脉狭窄程度分布更类似于ECST法测得的颈动脉狭窄程度分布。
  表2 颈动脉狭窄严重程度

  2.2 颈动脉狭窄的B超检测结果和ECST法动脉血管造影片结果的相关性
  B超与动脉血管造影片颈动脉狭窄程度之间的相关性(ECST法)如散点图(图2A)所示。两者之间的皮尔逊相关系数(R)为0.853(P<0.001)。线性回归分析结果表明:
  颈动脉血管造影颈动脉狭窄程度(ECST法)= 0.974×B超颈动脉狭窄程度 +4.075
  根据颈动脉狭窄程度分层分析时,B超颈动脉狭窄程度>50%组的精度为93.2%,B超颈动脉狭窄程度>60%组的精度为88.0%,B超颈动脉狭窄程度>65%组的精度为81.2%。敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值如表3所示。
  表3 ECST法颈动脉狭窄程度分层后B超检测结果的准确性

  2.3 颈动脉狭窄的B超检测结果和NASCET法动脉血管造影片结果的相关性
  B超与动脉血管造影颈动脉狭窄程度之间的相关性(NASCET法)如散点图(图2B)所示。两者之间的皮尔逊相关系数(R)为0.828(P<0.001)。线性回归分析结果表明:
  颈动脉血管造影颈动脉狭窄程度(NASCET法)= 1.304×B超颈动脉狭窄程度 – 30.711
  根据颈动脉狭窄程度分层分析时,B超颈动脉狭窄程度>60%组的精度为86.5%,B超颈动脉狭窄程度>70%组的精度为82.7%,B超颈动脉狭窄程度>75%组的精度为82。0%。敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值如表4所示。
  表4  NASCET法颈动脉狭窄程度分层后B超检测结果的准确性

  图2   B超与动脉血管造影检测颈动脉狭窄程度结果相关性的散点分布图
  A:B超与ECST测定结果的相关性;B:B超与NASCET测定结果的相关性
  3 讨论
  本研究发现,无论是通过ECST法计算,还是通过NASCET法计算,B超测定的颈动脉狭窄程度与动脉血管造影测定的颈动脉狭窄程度之间具有较强的阳性相关性。
  NASCET、ECST和动脉粥样硬化研究(ACAS)等许多前瞻性随机试验已证实颈动脉内膜切除术能够有效治疗有症状和无症状的颈动脉临界狭窄(NASCET法>50%;ECST法>70%;ACAS标准>60%)[3]。ACAS试验和NASCET中,采用动脉造影测定可确定颈动脉狭窄程度,其可通过将最大狭窄处的残腔与非病变远端颈内动脉的管腔进行比较来计算。
  尽管颈动脉狭窄造影狭窄是检测颈动脉狭窄程度的金标准,但目前计算颈动脉狭窄的方法千差万别,且各有缺陷。ECST法以预期的颈动脉球部外壁作为计算颈动脉狭窄程度分母,而NASCET和ACAS均以远端正常颈内动脉作为分母。
  ECST法可最大限度估计斑块厚度,这与随后栓塞发生风险及狭窄真实程度相关。然而,由于血管造影术与B超不同,其无法显示原血管直径,只能够粗略、间接估算局部狭窄程度。NASCET法在美国既常用又可靠,但往往低估了狭窄程度。某些临床指南建议避免使用NASCET法计算完全阻塞性狭窄或狭窄远处的远端颈内动脉直径。
  颈动脉疾病患者行双功超声检查时,不同医院颈动脉狭窄程度标准可能不同。双功超声颈动脉狭窄程度的主要诊断参数是基于速度计算。因此,多普勒取样定位不准或引起多普勒夹角测量误差可导致颈动脉双功超声诊断颈动脉狭窄程度时出现测量误差。
  颈动脉斑块超声图像较少用于划分颈动脉狭窄程度,但目前用于确定斑块存在、位置和特点。如上所述,放射医师学会的诊断标准采用ICA PSV作为标准的主要参数,即灰阶超声联合彩色多普勒超声的斑块估算(直径狭窄),并采用颈内动脉/颈总动脉血流速度及颈内动脉/舒张末期血流速度作为其他参数[4]。但该研究指出仅<50%和≥50%这2类斑块估算值可分别作为CS<50%和CS≥50%的参数。
  随着超声设备和检查技术不断进展,通过超声图像就已经能够显示动脉壁层并测量壁层厚度。当前实践中,双功超声已成为颈动脉疾病首选诊断方法。然而,双功超声存在某些与技术因素、血流动力学因素和解剖因素有关的限制。此外,双功超声的结果取决于超声操作者。以往对实验室间差异和采用相同设备检查者间差异进行了报道[5],颈动脉曲折迂回扭曲等解剖因素、对侧颈动脉闭塞、存在串联病变或既往进行颈动脉介入治疗等血流动力学因素[6]、以及血压或心输出量变化等全身因素同样影响双功超声测定血流速度[7]。
  但是,用B超测定颈动脉狭窄程度没有这些限制,其同样存在以下限制:可能产生与角度有关的测量偏差、难于在颈动脉分叉太高的患者身上应用、动脉病变严重钙化、病灶无回音或患者狭窄病变完全阻塞等。狭窄病变完全阻塞可以解释为完全闭塞。B超测定颈动脉狭窄程度时,偏心性斑块结构还可导致测量误差。但与双功超声测定血流速度相比,B超测定颈动脉狭窄程度操作简单,并且检查结果受此类技术因素影响较少。超声对颈动脉血管造影的另一个优点是能够对颈动脉斑块形态进行评估[8]。
  有研究对B超可有效测得颈动脉狭窄程度进行了报道[9]。其中,有研究表明结合流速准则解释时,B超可提高颈动脉狭窄精确性[9]。MacKenzie等[10]指出,通过TFCA测定50%~99%、60%~99%和70%~99%等三个颈动脉狭窄程度时,B超颈动脉狭窄程度的精确性类似于速度准则的精确性。据此,B超图像在50%~99%、60%~99%和70%~99%等颈动脉狭窄亚组中的总符合率分别为85.3%(B超颈动脉狭窄度>65%)、82.2%(B超颈动脉狭窄度>70%)和87.0%(B超颈动脉狭窄度>78%)。这些结果与本研究中的结果类似。Sprouse等[7]指出B超颈动脉狭窄程度能够成为颈动脉狭窄的可靠预测方法,与流速无关。据此,除减去球径(类似于ECST法)外,以远端非狭窄颈内动脉直径作为分母,并以颈内动脉最狭窄段的残腔直径作为分子来计算颈动脉狭窄程度(类似于NASCET法)的方法同样可以成为颈动脉狭窄的可靠预测方法。
  尽管反对以B超测定颈动脉狭窄程度的学者指出超声有上述的限制性,但Sprouse等[7]指出B超评估适用于91%的患者。他们预期,随着检查者经验和超声设备日益提高,B超测定颈动脉狭窄程度将适用于95%以上的患者。
  综上所述,尽管B超测定颈动脉狭窄程度存在某些缺陷,但本研究发现,超声测定颈动脉狭窄较测定流速简单,适用于大多数患者,而且,无论是ECST法(R = 0.853,P<0.001),还是NASCET法(R = 0.828,P< 0.001),B超检测结果与经股颈动脉血管造影测定颈动脉狭窄程度呈显著正相关关系。
  参考文献
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